DE3835734A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des neigungswinkels eines messbehaelters zur gravimetrischen massenbestimmung und -abgrenzung seines inhaltes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Neigungswinkels eines Meßbehälters zur gravi­ metrischen Massenbestimmung und -abgrenzung seines Inhaltes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Vorrichtung der einleitend gekennzeichneten Gattung ist in verschiedenen Ausführungsformen in der Patentanmeldung PCT/EP 88/00 521 ausführlich dargestellt. Es handelt sich dabei um Vorrichtungen mit einem einzigen Meßbehälter oder mit wenig­ stens zwei Meßbehältern, wobei das mit zwei Meßbehältern ausge­ stattete Meßsystem derart quasikontinuierlich mit der zu überführenden Flüssigkeit beschickt wird, daß die Meßbehälter wechselweise bzw. in zyklischer Reihenfolge befüllt und ent­ leert oder teilentleert werden, und daß die Masse des befüllten und entleerten oder teilentleerten Meßbehälters bestimmt wird.

Bei Anordnung eines einzigen Meßbehälters im Meßsystem wird die zu überführende Flüssigkeit in einen dem Meßbehälter vorgeord­ neten ersten Speicherbehälter kontinuierlich gefördert und im weiteren Verlauf durch die Vorrichtung kontinuierlich aus einem dem Meßbehälter nachgeordneten zweiten Speicherbehälter abge­ fördert.

Da die Bestimmung der tatsächlichen Gewichtskraft der in den Meßbehälter überführten Flüssigkeit erst nach Kenntnis des Neigungswinkels des Meßbehälters gegenüber der Senkrechten möglich ist, ist gemäß einer bekannten Anordnung vorgesehen, den Neigungswinkel der Lagerungsachse des Meßbehälters über eine Meßeinrichtung zu erfassen. Diese Meßeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Referenzmasse aufweist, die adä­ quat zum Meßbehälter gelagert ist und an einer Wiegezelle an­ greift (Europäische Patentanmeldung 02 35 386).

Im Hinblick auf eine Vereinfachung des Meßsystems wird in der Patentanmeldung PCT/EP 88/00 521 vorgeschlagen, den Neigungswin­ kel der Stützfläche aus der über die Kräfte messende Einrich­ tung meßbaren Gewichtskraftkomponente des entleerten Behälters und seiner tatsächlichen Gewichtskraft zu bestimmen. Da es bei der praktischen Durchführung unter Umständen nicht gelingt, in der zur Verfügung stehenden Zeit den Meßbehälter vollständig zu entleeren, sieht eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Patentanmeldung PCT/EP 88/00 521 vor, auf die vollstän­ dige Entleerung des Meßbehälters dadurch zu verzichten, daß die über die Kräfte messende Einrichtung erfaßbare Gewichtskraft­ komponente des Meßbehälters nach einer definierten, reprodu­ zierbaren Entleerungszeit gemessen und in Verbindung mit der zugeordneten tatsächlichen Gewichtskraft des senkrecht ange­ ordneten, unter den gleichen Bedingungen entleerten Meßbehäl­ ters rechnerisch verarbeitet wird.

Das letztgenannte Verfahren hat zweifellos Vorteile, die darin bestehen, daß die Vorrichtung zu seiner Durchführung mit einer einzigen kräftemessenden Einrichtung (Wiegezelle) auskommt, die sowohl der Wägung des Meßbehälters als auch seiner Neigungsbe­ stimmung dient. Eine Bestimmung des Neigungswinkels des Meßbe­ hälters über die sogenannte Hangabtriebskraft des geneigten, nassen, leeren Meßbehälters, ist nur dann mit ausreichender Genauigkeit sichergestellt, wenn der als Bezugsgröße fungie­ rende nasse, senkrecht angeordnete Meßbehälter hinsichtlich der ihm zugrundeliegenden Entleerungsbedingungen jenen Entleerungs­ bedingungen des geneigten Meßbehälters entspricht. Da die Entleerungsbedingungen unter anderem von der Beschaffenheit der Milch, ihrer Temperatur und dem der Entleerung vorausgehenden variablen Füllstand des Meßbehälters beeinflußt werden, ist das zu lösende Problem sehr komplex.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Neigungsbestim­ mung durch den Meßbehälter selbst vorzunehmen, ohne daß auf die Einhaltung bestimmter Entleerungsbedingungen Rücksicht genommen werden muß. Darüber hinaus soll die Genauigkeit der Massenbe­ stimmung und -abgrenzung der in den Meßbehälter überführten Flüssigkeit im allgemeinen und die Genauigkeit der Bestimmung des Neigungswinkels im besonderen durch eine weiterentwickelte Lagerung des Meßbehälters auf der Stützfläche verbessert werden.

Die Aufgabe wird durch Anwendung der Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ist in Unteranspruch 2 beschrieben, während vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 6 sind. Eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Lagerung des Meßbehälters auf seiner Stütz­ fläche ist Gegenstand der Ansprüche 7 bis 11.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrich­ tung zu seiner Durchführung sind offenkundig. Es ist weder eine zusätzliche Meßeinrichtung zur Neigungsbestimmung des Meßbehäl­ ters notwendig, noch ist auf bestimmte, schwer reproduzierbare, definierte Entleerungsbedingungen des Meßbehälters Rücksicht zu nehmen. Die ohnehin zur Massenbestimmung und -abgrenzung der in den Meßbehälter überführten Flüssigkeit notwendige Kräfte mes­ sende Einrichtung (Wiegezelle) und die zur Auswertung des Wäge­ ergebnisses notwendige Auswerteeinrichtung werden zur Neigungs­ bestimmung genutzt. Dadurch wird insbesondere das mit nur einem einzigen Meßbehälter ausgestattete Meßsystem, das sogenannte Eintank-Wiegesystem, gegenüber anderen Ausführungsformen mit zwei und mehr Meßbehältern kostengünstig und damit konkurrenz­ fähig. Der gravierendste Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens und der Vorrichtung zu seiner Durchführung ist wohl darin zu sehen, daß die Neigungsbestimmung des Meßbehälters bei beliebi­ gen Füllständen bzw. in einem beliebigen Entleerungsstatus durchgeführt werden kann, da die Masse des befüllten, teilbe­ füllten oder wie auch immer entleerten, nassen Meßbehälters aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht bekannt sein muß. Dabei ist der Fehler bei der Bestimmung des Neigungswin­ kels umgekehrt proportional zur gewählten Größe der Zusatzmasse, das heißt der in Kauf zu nehmende Meßfehler wird um so kleiner, je größer die Zusatzmasse gewählt wird.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestaltet sich denkbar einfach. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, daß sich die Zusatzmasse in einer ersten Position auf einem ersten, schaltbaren Auflager der Stützfläche und in einer zweiten Position auf einem zweiten Auflager am Meßbehälter abstützt. Die stützflächenseitige Auflagerung der Zusatzmasse liefert ein Wägeergebnis WZ 1, das durch die situationsbedingte Masse M des Meßbehälters bestimmt wird. Die behälterseitige Auflagerung der Zusatzmasse m liefert ein Wägeergebnis WZ 2, das durch die vorgenannte Masse M des Meßbehälters und die Zusatz­ masse m gekennzeichnet ist. Erfindungsgemäß ist nun die Diffe­ renz der beiden Wägungen WZ 2 - WZ 1 zur Bestimmung des Neigungs­ winkels α heranzuziehen. Man erkennt leicht, daß die Differenz

WZ 2 - WZ 1 = m ^· g ^· cosα

ist, so daß entweder der Kosinus des zu bestimmenden Neigungs­ winkels α über die Beziehung

cosα = (WZ 2 - WZ 1)/mg

oder aber der Neigungswinkel α selbst über die Beziehung

α = arccos ((WZ 2 - WZ 1)/mg)

bestimmt werden kann.

Zum notwendigen Positionswechsel der Zusatzmasse ist gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, die Zusatzmasse über eine Verschiebeeinrichtung von der ersten in die zweite Position und umgekehrt, ohne nachhaltige Wechselwirkungskräfte, zu über­ führen.

Dabei ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens von Vorteil, daß die Zusatzmasse derart angeordnet ist, daß ihr Positions­ wechsel den Schwerpunkt S der zu dämpfenden Stützfläche mit allen mit ihr in Verbindung stehenden Bauteilen nur unwesent­ lich verlagert. Es kommt dadurch zu keinen zusätzlichen Schwin­ gungsbewegungen des Gesamtsystems; im Gegenteil, die Vergrö­ ßerung der Gesamtmasse des Meßsystems durch Anordnung der Zusatzmasse beeinflußt das Schwingungsverhalten des Gesamt­ systems und dessen Dämpfung durch die vorgesehenen Feder- /Dämpfungs-Elemente in positiver Weise.

Wird die Zusatzmasse, wie dies eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung vorsieht, in eine Anzahl n definierter Teilmassen aufgeteilt, wobei die Teilmassen wiede­ rum wahlweise in vorgebbarer Aufteilung auf den Meßbehälter aufzulegen sind, so lassen sich die Voraussetzungen für die eichamtlichen Prüfungsanordnungen, denen derartige Meßsysteme hinsichtlich ihrer Zulassung zu unterwerfen sind, quasi "nebenbei" erfüllen. Die Eichordnung sieht nämlich für nicht selbsttätige Waagen die Aufbringung definierter Prüflasten vor. Wird die Zusatzmasse in bestimmte, den vorgesehenen Prüflasten entsprechende Teilmassen aufgeteilt, so gestaltet sich die Durchführung der Eichung bei einer derartigen Anordnung denkbar einfach, da Vorkehrungen, die eigens für die Eichung des Meß­ systems üblicherweise am Meßsystem notwendig sind, weitgehend überflüssig werden.

Damit die Genauigkeit der Kräfte messenden Einrichtungen, soge­ nannter Wiegezellen, voll wirksam werden kann, ist eine mög­ lichst reibungsfreie Lagerung des Meßbehälters auf seiner Stützfläche, insbesondere in der Wiegeposition, erforderlich. Neben einer die Reibungsmomente minimierenden Walzlagerung des Meßbehälters auf seiner Stützfläche, die bereits aus der europäischen Patentanmeldung 02 35 386 bekannt ist, schlägt eine andere Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung vor, als Lagerung zwischen der Stützfläche und dem Meßbehälter in axialem Abstand zwei Gruppen mit jeweils wenigstens drei, über den Umfang des Meßbehälters verteilten, hinreichend langen, drucksteifen Stäben vorzusehen, wobei gemäß einer weiteren vor­ teilhaften Ausführungsform die Stäbe behälterseitig und stützflächenseitig über jeweils ein Gelenk angebunden sind.

Beinhalten diese Gelenke, wie dies eine andere Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung vorsieht, jeweils eine Wälzlagerung, so wird durch diese Anordnung, die an sich schon durch die Verwendung der Wälzlager minimale Reibungsmomente aufweist, jedes einzelne Reibungsmoment über den durch die Länge des Stabes gebildeten Hebelarm erheblich reduziert. Eine derartige Lagerung ist hinsichtlich der am Meßbehälter angreifenden Reibungskräfte jeder Lagerung, bei der am Meßbehälter angeordnete Lagerzapfen wälzgelagert sind, überlegen.

Sofern es die Genauigkeitsanforderungen zulassen, sehen weitere Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung die Substitution wälzgelagerter Gelenke durch gleitgelagerte Gelenke oder durch möglichst biegeweiche Einspannung der Stäbe vor.

Da die notwendige axiale Verschiebbarkeit des Meßbehälters auf der Stützfläche jeweils eine Veränderung des Anbindungspunktes des Stabes am Meßbehälter einerseits und an der Stützfläche andererseits bedingt, sieht eine weitere vorteilhafte Ausge­ staltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung vor, daß die zwei Gruppen von Stäben jeweils tangential und insgesamt gleichsin­ nig am Meßbehälter angreifen und punktsymmetrisch zur Meßbehäl­ terachse angeordnet und geometrisch gleich ausgebildet sind. Die durch die axiale Verschiebung des Meßbehälters bedingte Abstandsänderung auf der Stützfläche, die durch die tangentiale und gleichsinnige Anordnung der Stäbe zugelassen wird. Das vor­ stehende kinematische Verhalten der Meßbehälteranordnung und seiner Stablagerung ist allerdings nur möglich, weil die Stäbe punktsymmetrisch zur Meßbehälterachse angeordnet und geome­ trisch gleich ausgebildet sind. Die tangentiale Anordnung der Stäbe erlaubt es weiterhin, diese im Rahmen der vorliegenden Abmessungen des Gesamtsystems so lang wie möglich auszubilden.

Mit der vorgeschlagenen Anordnung ergibt sich noch ein weiteres vorteilhaftes kinematisches Verhalten, welches darin besteht, daß bei Neigung des Meßbehälters gegenüber der Senkrechten jeder Stab für sich bestrebt ist, sich senkrecht zur Meßbehäl­ terachse zu orientieren, um so den Abstand der Anbindungspunkte am Meßbehälter einerseits und an der Stützfläche andererseits zu maximieren. Dadurch überführt sich die Anordnung quasi selbsttätig in eine Stellung, in der die Stäbe nur tangentiale Kräfte übertragen, die frei sind von einer axialen, das Meßergebnis verfälschenden Komponente.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zu einer Durchführung werden an Hand eines Ausführungsbeispieles in den nachfolgend erläuterten Figuren der Zeichnung im einzelnen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung mit einem über drucksteife Stäbe gelager­ ten Meßbehälter;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Lagerung des Meßbe­ hälters als Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine weitere Vorrichtung gemäß der Erfindung in sche­ matischer Darstellung, wobei die Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einer Zusatzmasse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung gemäß der Erfin­ dung, wobei die Draufsicht gemäß Fig. 2 nur einen Teil der Vorrichtung gemäß der Ansicht im Mittelschnitt nach Fig. 1 abbildet. Ein Meßbehälter 1 ist innerhalb einer Stützfläche 21, im folgenden mit Rahmen 21 bezeichnet, über drucksteife Stäbe 44 radial fixiert, die ihm aber eine kraftwirkungsfreie, begrenzte axiale Verschiebung in Richtung der Symmetrieachse des Meßbehälters ermöglichen. Die Stäbe 44 greifen einerseits am Meßbehälter 1 und andererseits am Rahmen 21 an, und sie können sowohl Druck- als auch Zugkräfte übertragen. Während ein Zulauf- und ein Ablaufleitungsabschnitt 4 a bzw. 5 a über Befestigungen 21 a bzw. 21 b fest mit dem Rahmen 21 verbunden sind, kann der Meßbehälter 1 über eine Hubeinrichtung 43 axial verschoben werden. Sie besteht aus einem Zylinder 43 a, einem Kolben 43 b und einer Kolbenstange 43 c. Letztere ist mit einer Kräfte messenden Einrichtung 18, einer sogenannten Wiegezelle, verbunden. An ihr wiederum hängt der Meßbehälter 1. Die Verbin­ dungen zwischen der Kräfte messenden Einrichtung 18 und der Kolbenstange 43 c einerseits und dem Meßbehälter andererseits sind biegeweich ausgeführt; sie können lediglich Zugkräfte übertragen. Der Kolben 43 b ist innerhalb des Zylinders 43 a mit einem Druckmittel D beaufschlagbar, so daß eine begrenzte axiale Hubbewegung des Meßbehälters 1 durchführbar ist. Der Zulaufleitungsabschnitt 4 a ist über eine Behälteröffnung 10 berührungsfrei in den Meßbehälter 1 hineingeführt. Der Ablauf­ leitungsabschnitt 5 a ist über eine Kupplung 45, die aus einer oberen und einer unteren Kupplungshälfte 45 a bzw. 45 b und einer die Kupplungshälften gegeneinander abdichtenden Dichtung 45 c besteht, an den Meßbehälter 1 anschließbar. Eine in der oberen Kupplungshälfte 45 a ausmündende Auslauföffnung 1 m des Meßbehäl­ ters 1 ist über eine in ihr angeordnete Absperreinrichtung 1 n steuerbar. Der Rahmen 21 erfährt seine Lagerung in der genann­ ten Anordnung bzw. auf einem Fahrgestell 34 über Feder-/Dämp­ fungselemente 33. Mit der Bezeichnung K ist angedeutet, daß die gesamte Anordnung bzw. das Fahrgestell 34 räumliche Kipp- bzw. Neigungsbewegungen ausführen kann. Mit E ist der Eintrittsstrom gekennzeichnet, der über den Zulaufleitungsabschnitt 4 a in den Meßbehälter 1 gelangt. Mit A ist der Austrittsstrom gekenn­ zeichnet, der vorliegt, wenn der Meßbehälter 1 über den Ablauf­ leitungsabschnitt 5 a entleert wird.

Falls die Hubeinrichtung 43 nicht angesteuert ist, stützt sich die gesamte Gewichtskraft des Meßbehälters 1, einschließlich der gegebenenfalls in ihm gestapelten Flüssigkeit, über die Kupp­ lung 45 auf dem Ablaufleitungsabschnitt 5 a ab. Dadurch wird gleichzeitig eine sichere Abdichtung der beiden Kupplungshälf­ ten 45 a, 45 b erreicht. Die Kräfte messende Einrichtung 18 ist in dieser Position vollständig von Gewichtskräften entlastet. Der Meßbehälter 1 läßt sich über die Hubeinrichtung 43 in eine die Kräfte messende Einrichtung 18 mit der Gewichtskraft des Meßbehälters 1 belastete Position überführen. Gleichzeitig mit dieser Überführung wird der Ablaufleitungsabschnitt 5 a vom Meßbehäl­ ter 1 entkoppelt. In dieser nunmehr erreichten Wiegeposition ist der Meßbehälter 1 vollständig frei von verfälschenden äuße­ ren Kräften, da ja auch der Zulaufleitungsabschnitt 4 a über die Behälteröffnung 10 in den Meßbehälter 1 berührungsfrei hinein­ geführt ist.

Fig. 2 zeigt die radiale Fixierung des Meßbehälters 1 inner­ halb des Rahmens 21. Im Ausführungsbeispiel sind drei über den Umfang des Meßbehälters verteilte, hinreichend lange, druck­ steife Stäbe 44 vorgesehen, die behälterseitig und stützflä­ chenseitig über jeweils ein Gelenk 1 s bzw. 21 d angebunden sind. Infolge der zur Meßbehälterachse punktsymmetrischen Anordnung und geometrischen Ausbildung der Stäbe 44 liegen die Gelenke 1 s und 21 d auf einem Teilkreis 1 r bzw. 21 c. Die tangentiale und insgesamt gleichsinnige Ausrichtung der Stäbe erlaubt eine durch die axiale Verschiebung des Meßbehälters 1 bedingte minimale Verdrehung desselben. Darüber hinaus orientieren sich die Stäbe 44 bei Neigung der Meßbehälterachse gegenüber der Senkrechten selbsttätig in eine Ebene senkrecht zur Meßbehäl­ terachse, so daß in dieser Lage, die zweckmäßigerweise die Wiegeposition des Meßbehälters 1 darstellt, keine das Meßergeb­ nis verfälschenden axialen Kraftkomponenten in den Stäben 44 vorliegen. Die Anbindungspunkte 1 s und 21 d sind als wälz- oder als gleitgelagerte Gelenke oder aber auch als biegeweiche Stabeinspannungen ausgebildet.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung darge­ stellt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau jener gemäß den Fig. 1 und 2 entspricht. In der gewählten Darstellung ist die Achse des Meßbehälters 1 gegenüber der Senkrechten um einen Neigungswinkel α geneigt, den es mit dem erfindungsgemäß vor­ geschlagenen Verfahren und der Vorrichtung zu seiner Durchfüh­ rung zu bestimmen gilt. Zum Zwecke der Bestimmung des vorge­ nannten Neigungswinkels α ist die Vorrichtung mit einer Zusatz­ masse 72 ausgestattet, die im gewählten Ausführungsbeispiel den Meßbehälter 1 ringförmig umschließt. Es versteht sich, daß diese Zusatzmasse z. B. aus diskreten Einzelmassen bestehen kann, die untereinander mittels geeigneter Verbindungsmittel starr verbunden sind. Die Zusatzmasse 72 kann zwei Positionen einnehmen. In einer ersten Position stützt sie sich über eine Auflagerstelle 72 a auf einem ersten, schaltbaren Auflager 74 an der Stützfläche 21 ab. Der Meßbehälter ist in dieser Position von der Zusatzmasse 72 entlastet, so daß die Kräfte messende Einrichtung 18 allein die Masse des Meßbehälters M und gege­ benenfalls seines Inhaltes erfassen kann (Wägeergebnis WZ 1). In einer zweiten Position, in der die Zusatzmasse mit 72* gekennzeichnet ist, stützt sich letztere über ein zweites Auflager 1 q am Meßbehälter 1 ab, so daß nunmehr, wenn die Hubeinrichtung 43 den Meßbehälter 1 in Wiegeposition verbracht hat, die Gesamtmasse M des Meßbehälters 1 zuzüglich der Zusatz­ masse m erfaßt werden kann (Wägeergebnis WZ 2).

Der Positionswechsel der Zusatzmasse wird über eine Verschiebe­ einrichtung 73 bewirkt, die in an sich bekannter Weise aus einem Zylinder 73 a und einer über einen durch ein Druckmittel F beaufschlagbaren Kolben 73 c betätigten Kolbenstange 73 b besteht. Über die Verschiebeeinrichtung 73 erfährt die Zusatz­ masse 72 eine Hubbewegung H, wobei die erste Position durch die Lage des ersten Auflagers 74, welches eine Verriegelungsbewe­ gung R ausführen kann, unverrückbar im Rahmen 21 bestimmt ist.

Die Zusatzmasse 72 ist derart angeordnet, daß ihr Positions­ wechsel den Schwerpunkt S des zu dämpfenden Rahmens 21 mit allen mit ihm in Verbindung stehenden Bauteilen nur unwesent­ lich verlagert.

In der ersten Position der Zusatzmasse 72 besitzt der Meßbehäl­ ter 1 eine Masse M, die für die Bestimmung des Neigungswinkels nicht bekannt sein muß. Die aus dieser Masse M resultierende Gewichtskraft ist in Fig. 3 mit F(M) gekennzeichnet. Die in Richtung der Meßbehälterachse über die Kräfte messende Einrich­ tung 18 meßbare Gewichtskraftkomponente (die sogenannte Hand­ abtriebskraft) ergibt sich damit zu F _H (M) (Wägeergebnis WZ 1). In der zweiten Position greift zusätzlich zur vorgenannten Kraft in Folge der sich am Meßbehälter 1 abstützenden Zusatz­ masse m die zusätzliche tatsächliche Kraft Δ F(m) an. Über die Kräfte messende Einrichtung 18 ist wiederum von dieser Zusatz­ kraft nur die in der Meßbehälterachse wirksame Komponente Δ F _H (m) erfaßbar, so daß in dieser zweiten Position nunmehr, wie die Kraft F _H (M) + Δ F _H (m) gemessen wird. Bildet man nunmehr dies erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, die Differenz zwischen den Wägeergebnissen WZ 2 und WZ 1, so erkennt man ohne weiteres, daß die unbekannte Masse des Meßbehälters 1 in der Kräftebilanz keine Rolle spielt. Es ergibt sich aus der Kräftebilanz WZ 2 - WZ 1 - mg cosα = 0 eine Bestimmungsgleichung für den Kosinus des Neigungswinkels α bzw. für den Neigungswinkel selbst zu

• (1) cosα = (WZ 2 - WZ 1)/mg
• bzw.
• (2) α = arccos ((WZ 2 - WZ 1)/mg).

Im Hinblick auf die Durchführung eichamtlicher Prüfungserfor­ dernisse ist es von Vorteil, wenn die Zusatzmasse 72 n eine Anzahl n definierter Teilmassen 721, 722 bis 72 n aufgeteilt ist, wobei die Teilmassen wiederum wahlweise in vorgebbarer Aufteilung auf den Meßbehälter 1 aufzulegen sind. Die Eichord­ nung schreibt nämlich für nicht selbsttätige Waagen vor, daß bestimmte Prüflasten im Zuge der Eichung des Systems auf den Meßbehälter 1 aufzulegen sind, wobei dann diese Prüflasten über die Kräfte messende Einrichtung 18, die sogenannte Wiegezelle, und eine Auswerteeinrichtung mit einer in der Eichordnung fest­ gelegten Genauigkeit anzuzeigen sind. Ein derartiger Eichver­ such, der in bestimmten Zeitabständen zu wiederholen ist, erfordert hinsichtlich der bereitzustellenden Prüflasten und deren Anbringung am Meßbehälter 1 normalerweise einen erheblichen Aufwand. Dieser Aufwand wird durch die erfindungs­ gemäß vorgeschlagenen Maßnahmen im Hinblick auf die Aufteilung der Zusatzmasse 72 in definierte, als Prüflasten dienende Teilmassen reduziert.

Claims (12)

1. Verfahren zur Bestimmung des Neigungswinkels eines Meßbe­ hälters zur gravimetrischen Massenbestimmung und -abgrenzung seines Inhaltes, insbesondere für Getränke wie Milch oder Bier, wobei die Flüssigkeit aus wenigstens einem ersten Behälter in wenigstens eine zweiten Behälter überführt und dabei zum Zwecke der gravimetrischen Massenbestimmung und -abgrenzung zunächst in den dem zweiten Behälter vorgeschal­ teten Meßbehälter gefördert und dort mittels einer Kräfte messenden Einrichtung gewogen wird, mit einem Zulauf der Flüssigkeit zum und einem Ablauf der Flüssigkeit vom Meßbe­ hälter, wodurch der Meßbehälter einerseits aus dem ersten Behälter befüllbar bzw. andererseits in den zweiten Behälter entleerbar ist, mit Fördereinrichtungen zur Erzeugung von im Zulauf und Ablauf zum Transport der Flüssigkeiten notwendigen Druckdifferenzen und mit einer Abstützung auf einer Stützfläche, die ihn vollständig oder teilweise umschließt, und die parallel zur Wirkungslinie der die Kräfte messende Einrichtung beaufschlagenden Komponente der Gewichtskraft des Meßbehälters verläuft, wobei die tatsäch­ liche Gewichtskraft ermittelt wird über deren gemessene Komponente mit Hilfe eines Neigungswinkel der Stützfläche, den diese mit der Senkrechten bildet und der erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter über die Kräfte messende Einrichtung einmal mit und einmal ohne eine bekannte Zusatzmasse gewogen wird, wobei aus der Differenz der beiden Wägungen der Neigungswinkel α bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel α oder sein Kosinus über das Wägeergebnis WZ 2 des Meßbehälters mit Zusatzmasse m und das Wägeergebnis WZ 1 ohne Zusatzmasse nach der Beziehung α = arccos ((WZ 2 - WZ 1)/mg) bzw.
cosα = (WZ 2 - WZ 1)/mgbestimmt wird (g: Erdbeschleunigung).

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zusatzmasse (72) in einer ersten Position auf einem ersten, schaltbaren Auflager (74) an der Stützfläche (21) (Wägeergebnis WZ 1) und in einer zweiten Position auf einem zweiten Auflager (1 q) am Meßbehälter (1) (Wägeergebnis WZ 2) abstützt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmasse (72) über eine Verschiebeeinrichtung (73; 73 a, 73 b, 73 c) von der ersten in die zweite Position und umgekehrt ohne nachhaltige Wechselwirkungskräfte überführt wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmasse (72) derart angeordnet ist, daß ihr Positionswechsel den Schwerpunkt (S) der zu dämpfenden Stützfläche (21) mit allen mit ihr in Verbindung stehenden Bauteilen nur unwesentlich verlagert.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmasse (72) in eine Anzahl (n) definierter Teilmassen (721, 722 bis 72 n) aufgeteilt ist, wobei die Teilmassen wiederum wahlweise in vorgebbarer Aufteilung auf den Meßbehälter (1) aufzulegen sind.

7. Vorrichtung zur Durchführung, Massenbestimmung und -abgren­ zung von Flüssigkeiten, insbesondere für Getränke wie Milch oder Bier, wobei die Flüssigkeit aus wenigstens einem ersten Behälter in wenigstens einen zweiten Behälter überführt und dabei zum Zwecke der gravimetrischen Massenbestimmung und -abgrenzung zunächst in den dem zweiten Behälter vorge­ schalteten Meßbehälter gefördert und dort mittels einer Kräfte messenden Einrichtung gewogen wird, mit einem Zulauf der Flüssigkeit zum und einem Ablauf der Flüssigkeit vom Meßbehälter, wodurch der Meßbehälter einerseits aus dem ersten Behälter befüllbar bzw. andererseits in den zweiten Behälter entleerbar ist, mit Fördereinrichtungen zur Erzeu­ gung von im Zulauf und im Ablauf zum Transport der Flüssig­ keiten notwendigen Druckdifferenzen und mit einer Abstützung auf einer Stützfläche, die ihn vollständig oder teilweise umschließt, und die parallel zur Wirkungslinie der die Kräfte messende Einrichtung beaufschlagenden Komponente der Gewichtskraft des Meßbehälters verläuft, mit einem Meßbe­ hälter, der nur in Richtung seiner von der Kräfte messenden Einrichtung meßbaren Komponente der Gewichtskraft einen Verschiebefreiheitsgrad gegenüber der Stützfläche aufweist, wobei der Verschiebefreiheitsgrad durch Lagerungen des Meß­ behälters auf der Stützfläche erreicht wird, die in Richtung der Verschiebung weitestgehend kraftwirkungsfrei arbeiten und den Meßbehälter in anderen Richtungen starr begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß als Lagerungen zwischen der Stützfläche (21) und dem Meßbehälter (1) in axialem Abstand zwei Gruppen mit wenigstens drei über den Umfang des Meßbehälters verteil­ ten, hinreichend langen, drucksteifen Stäben (44) vorge­ sehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (44) behälterseitig und stützflächenseitig über jeweils ein Gelenk (1 s bzw. 21 d) angebunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (44) jeweils einerseits über ein Gelenk (1 s oder 21 d) und jeweils andererseits in Form einer biege­ weichen Einspannung angebunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (1 s, 21 d) jeweils eine Wälzlagerung beinhalten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (44) jeweils beiderseits in Form einer biegeweichen Einspannung angebunden sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Gruppen von Stäben (44) jeweils tangen­ tial und insgesamt gleichsinnig am Meßbehälter (1) angreifen und punktsymmetrisch zur Meßbehälterachse angeordnet und geometrisch gleich ausgebildet sind.